โดย Ben Turner เผยแพร่เมื่อ กันยายน 14, 2021 เซ็กซี่บาคาร่า ลําแสงสามารถใช้เพื่อจุดสูงสุดที่รายละเอียดย่อยที่มองไม่เห็นภาพของศิลปินเกี่ยวกับลําแสงน้ําวนที่หมุนวน (เครดิตภาพ: เว่ยฉวนหลินผ่านเก็ตตี้อิมเมจ)นักฟิสิกส์ได้สร้างลําแสงกระแสน้ําวนปรมาณูเป็นครั้งแรกซึ่งเป็นพายุทอร์นาโดที่หมุนวนของอะตอมและโมเลกุลที่มีคุณสมบัติลึกลับที่ยังไม่เป็นที่เข้าใจ
ด้วยการส่งลําแสงตรงของอะตอมฮีเลียมผ่านตะแกรงที่มีร่องวัยรุ่นนักวิทยาศาสตร์สามารถใช้กฎแปลก ๆ ของกลศาสตร์ควอนตัมเพื่อเปลี่ยนลําแสงเป็นกระแสน้ําวนวน
กุสโต้พิเศษที่ได้จากการหมุนของลําแสงที่เรียกว่าโมเมนตัมเชิงมุมของวงโคจรทําให้มีทิศทางใหม่
ในการเคลื่อนที่เข้ามาทําให้สามารถทําหน้าที่ในลักษณะที่นักวิจัยยังไม่ได้ทํานาย ตัวอย่างเช่นพวกเขาเชื่อว่าการหมุนของอะตอมสามารถเพิ่มมิติพิเศษของแม่เหล็กให้กับลําแสงควบคู่ไปกับผลกระทบที่คาดเดาไม่ได้อื่น ๆ เนื่องจากอิเล็กตรอนและนิวเคลียสภายในอะตอมกระแสน้ําวนหมุนวนหมุนด้วยความเร็วที่แตกต่างกันที่เกี่ยวข้อง: 18 ความลึกลับที่ยังไม่คลี่คลายที่ใหญ่ที่สุดในฟิสิกส์
”ความเป็นไปได้อย่างหนึ่งคือสิ่งนี้สามารถเปลี่ยนช่วงเวลาแม่เหล็กของอะตอมได้” หรือแม่เหล็กภายในของอนุภาคที่ทําให้ทําหน้าที่เหมือนแม่เหล็กแท่งเล็ก ๆ ศึกษา Yair Segev ผู้เขียนร่วมนักฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเบิร์กลีย์กล่าวกับ Live Science
ในภาพที่เรียบง่ายคลาสสิกของอะตอมอิเล็กตรอนที่มีประจุลบโคจรรอบนิวเคลียสอะตอมที่มีประจุบวก ในมุมมองนี้ Segev กล่าวว่าเมื่ออะตอมหมุนโดยรวมอิเล็กตรอนภายในกระแสน้ําวนจะหมุนด้วยความเร็วที่เร็วกว่านิวเคลียส “สร้างกระแส [ไฟฟ้า] ตรงข้ามที่แตกต่างกัน” ขณะที่พวกเขาบิด สิ่งนี้สามารถตามกฎที่มีชื่อเสียงของการเหนี่ยวนําแม่เหล็กที่ระบุโดย Michael Faraday ผลิตเอฟเฟกต์แม่เหล็กใหม่ทุกชนิดเช่นช่วงเวลาแม่เหล็กที่ชี้ผ่านศูนย์กลางของลําแสงและออกจากอะตอมเองควบคู่ไปกับผลกระทบเพิ่มเติมที่พวกเขาไม่สามารถคาดการณ์ได้
นักวิจัยสร้างลําแสงโดยการส่งอะตอมฮีเลียมผ่านตารางของร่องเล็ก ๆ แต่ละเพียง 600 นาโนเมตรข้าม ในขอบเขตของกลศาสตร์ควอนตัม – ชุดของกฎที่ควบคุมโลกของขนาดเล็กมาก – อะตอมสามารถประพฤติทั้งเช่นอนุภาคและคลื่นเล็ก ๆ ดังนั้นลําแสงของอะตอมฮีเลียมเหมือนคลื่นกระจายผ่านตารางดัดมากจนพวกเขากลายเป็นกระแสน้ําวนที่จุกไม้ก๊อกทางผ่านอวกาศ
จากนั้นอะตอมที่หมุนวนก็มาถึงเครื่องตรวจจับซึ่งแสดงให้เห็นคานหลายอันซึ่งกระจายอยู่ในขอบเขตที่
แตกต่างกันเพื่อให้มีโมเมนตัมเชิงมุมที่แตกต่างกันเนื่องจากวงแหวนคล้ายโดนัทเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่ประทับอยู่ทั่ว นักวิทยาศาสตร์ยังเห็นแหวนโดนัทที่เล็กกว่าและสว่างกว่าลิ่มภายในสามหมุนกลาง เหล่านี้เป็นสัญญาณบอกเล่าของ excimers ฮีเลียม – โมเลกุลที่เกิดขึ้นเมื่อหนึ่งอะตอมฮีเลียมตื่นเต้นอย่างมีพลังติดกับอะตอมฮีเลียมอื่น (โดยปกติฮีเลียมเป็นก๊าซชั้นสูงและไม่ผูกมัดอะไร)
เนื้อหาที่เกี่ยวข้อง
-11 คําถามที่ใหญ่ที่สุดที่ไม่ได้รับคําตอบเกี่ยวกับสสารมืด
—8 วิธีที่คุณสามารถเห็นทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ในชีวิตจริง
—18 เท่าของอนุภาคควอนตัมพัดจิตใจของเรา
โมเมนตัมเชิงมุมวงโคจรที่มอบให้กับอะตอมภายในคานหมุนวนยังเปลี่ยน “กฎการเลือก” เชิงกลควอนตัมที่กําหนดวิธีที่อะตอมหมุนวนจะโต้ตอบกับอนุภาคอื่น ๆ Segev กล่าวว่า ต่อไปนักวิจัยจะทุบลําแสงฮีเลียมของพวกเขาเป็นโฟตอนอิเล็กตรอนและอะตอมขององค์ประกอบนอกเหนือจากฮีเลียมเพื่อดูว่าพวกเขาจะมีพฤติกรรมอย่างไร
หากลําแสงหมุนของพวกเขาทําหน้าที่แตกต่างกันอย่างแน่นอนมันอาจกลายเป็นผู้สมัครที่เหมาะสําหรับกล้องจุลทรรศน์ชนิดใหม่ที่สามารถเจาะลึกรายละเอียดที่ยังไม่ถูกค้นพบในระดับอะตอมย่อย ลําแสงสามารถตาม Segev ให้เราข้อมูลเพิ่มเติมบนพื้นผิวบางอย่างโดยการเปลี่ยนภาพที่ประทับบนอะตอมของลําแสงกระเด้งออก”ผมคิดว่าเป็นกรณีของวิทยาศาสตร์บ่อยครั้งมันไม่ใช่การก้าวกระโดดของความสามารถที่นําไปสู่สิ่งใหม่ ๆ แต่เป็นการเปลี่ยนแปลงในมุมมอง” Segev กล่าว
นักวิจัยตีพิมพ์ผลการวิจัยของพวกเขากันยายน 3 ในวารสารวิทยาศาสตร์ เซ็กซี่บาคาร่า
